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2.1 OrganischeHalbleiter räumliche Ausdehnung x E ne rg ie E LUMO HOMO n er gi e E E D(E) (a) log(U) ol g( J) JOHMSCH JSCLC (b) Abb.2.1.5: (a) Das HOMO- und LUMONiveau spalten sich jeweils in um einMaximum gaußverteilte Zustände auf. Ladungsträgermüssen vonZustand zuZustand tun- nelnoder thermischhüpfen.MansprichtvomHopping-Transport. (b)Diegeringe Beweglichkeit der Ladungsträger führt zumAusbilden von Raumladungen und damit zu der dargestellten Strom-Spannungscharakteristik in organischenHalb- leitern.Esgibt einen raumladungsbegrenztenStromJSCLC. unddannrelaxierenoderthermischaktivierthüpfen.AusdiesemGrundnimmt dieLeitfähigkeit organischerHalbleitermit derTemperatur undder externen Feldstärke zu. Innerhalb eines π-Elektronensystems können die Beweglich- keiten der Ladungsträger durchaus in derGrößenordnung von μ=10-102 cm 2 Vs liegen.DurchdenbeschriebenenHopping-TransportsinddieBeweglichkeiten derLadungsträger inorganischenHalbleiternaberumGrößenordnungenklei- neralsbeidenanorganischenVertretern.TypischeBeweglichkeitenfürLöcher liegenbeiμp=10-8-10-1 cm2 Vs ,währenddieBeweglichkeiten fürElektronenum 1-2Größenordnungenniedriger ist,daElektroneneinehöhereAnfälligkeit für Fallenzustände (engl. traps) haben [42–46]. Der Hopping-Transport führt zwar dazu, dass die Beweglichkeit der Ladungsträgermit der angelegtenFeldstärke (Spannung) zunimmt, allerdings kommt es durch die insgesamt niedrige Beweglichkeit dazu, dass sich Raumladungen nahe der Elektroden bilden können, welche wiederum das Feldabschirmen.MansprichtvoneinemraumladungsbegrenztenStromJSCLC (engl. space charge limited current),welcher sich nachMott-Gurney-Child’s Gesetzzu JSCLC= 9 8 εμU2 d3 (2.1.1) 15